
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,636,679 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,230,152 |
القاء پلیپلوئیدی با استفاده از کلشیسین و شناسائی آن از طریق ویژگیهای سیتولوژیکی در گل سوسن (Lilium dandie) | ||
پژوهشهای تولید گیاهی | ||
مقاله 3، دوره 28، شماره 1، فروردین 1400، صفحه 33-44 اصل مقاله (622.13 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jopp.2021.16928.2550 | ||
نویسندگان | ||
نورالدین ایزدی جلودار1؛ اسماعیل چمنی* 2؛ علی اکبر شکوهیان3؛ رسول اصغری زکریا4 | ||
1دانشجوی دکتری اصلاح و فیزیولوژی گلها و گیاهان زینتی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
2استاد گروه علوم باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
3دانشیار گروه علوم باغبانی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
4استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: بهنژادگران همواره به دنبال منابع ایجاد تنوع در گیاهان مختلف هستند. از آنجا که جهشهای خود به خودی در گیاهان به ندرت اتفاق میافتد، تولید جهش یافتههای القائی روش مناسبتری برای ایجاد تنوع در گیاهان محسوب میشود. لذا دستورزی سطح پلوئیدی از طریق موتاژنها بهویژه موتاژنهای شیمیایی در سلولهای سوماتیکی امکان بهنژادی به منظور تولید واریته-های جدید و با صفات برتر و مطلوب در بسیاری از گونههای گیاهی را موفقیت آمیزتر نموده است. گونههای گیاهی با بیش از دو سری کروموزومی (پلیپلوئید) به علت افزایش تنوع ژنتیکی در سلسله گیاهان در سازگار کردن بهتر آنها در محیطهای جدید، تکامل طبیعی و بهنژادی گیاهان از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. بر همین اساس پژوهشی به منظور القای پلیپلوئیدی از طریق کلشیسین بصورت درونشیشهای در یکی از گونههای جدید هیبرید آسیایی گل سوسن (Lilium dandie) انجام گرفت که دارای پتانسیل بالای زینتی و دارویی میباشد. مواد و روشها: در این آزمایش فلسهای سوخک درون شیشهای در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت فاکتوریل در غلظت-های مختلف محلول کلشیسین ( 01/0، 05/0 و 1/0 درصد) به مدت 6، 12 و 24 ساعت تیمار گردید سپس نمونههای فلسی جهت باززایی و رشد عادی در محیط کشت بدون تنظیم کنندههای رشدی واکشت شدند. پس از بررسی میزان زندهمانی، سطح پلوئیدی گیاهچههای باززایی شده از طریق شمارش مستقیم تعداد کروموزومهای مریستمی نوک ریشهها تعیین گردید. طول، عرض و تراکم روزنه برگ با استفاده از تکنیک لاک بیرنگ و شمارش مستقیم تعداد کلروپلاست سلولهای محافظ روزنه در برگهای بالغ و توسعه یافته به عنوان فاکتورهای سیتولوژیکی و بین گیاهچههای شاهد (دیپلوئید) و پلیپلوئید (تریپلوئید) مورد مقایسه قرار گرفت وزن تر گیاهچهها با استفاده از ترازو و شاخصهای مورفولوژیکی طول و عرض برگ و طول ریشه نیز از طریق خطکش دقیق اندازهگیری شد. یافتهها: بررسی نتایج نشان داد که با افزایش غلظت و مدت زمان تیمار ریزنمونههای فلسی با کلشیسین میزان زندهمانی آنها کاهش یافت، کلشیسین در القاء پلیپلوئیدی (تریپلوئیدی) گل سوسن کاملاً کارآمد و موثر بوده و بیشترین میزان پلیپلوئیدی (%55/24) در مدت زمان 12 ساعت اتفاق افتاد و بالاترین ضریب بهرهوری نیز در این مدت زمان از تیمار %01/0 کلشیسین بهدست آمد. در گیاهچههای پلیپلوئید نسبت به شاهد (دیپلوئید) تراکم روزنه بطور معنیداری کاهش یافت در حالی طول روزنه و تعداد کلروپلاستهای موجود در سلول محافظ روزنه همبستگی مثبتی با افزایش سطح پلوئیدی نشان داد. شاخصهای وزن تر و ویژگیهای مورفولوژیکی طول و عرض برگ و همچنین طول ریشه در گیاهچههای پلیپلوئید در مقایسه با گیاهچههای شاهد بطور معنیداری افزایش نشان داد. نتیجهگیری: کاربرد کلشیسین در القاء پلیپلوئیدی در گل سوسن کاملاً موفقیتآمیز بوده و بیشترین بهرهوری پلیپلوئیدی (%85/42) در مدت زمان 12 ساعت تیمار بهینه شد. تراکم پایین و طول بیشتر روزنه و همچنین تعداد کلروپلاست بالای سلولهای محافظ روزنه در گیاهچههای پلیپلوئید نسبت به دیپلوئید، شاخص خوبی برای غربالگری گیاهچههای پلیپلوئید میباشد. شاخصهای وزن تر و ویژگیهای مورفولوژیکی طول و عرض برگ و طول ریشه گیاهچهها با افزایش سطح پلوئیدی افزایش مییابد. | ||
کلیدواژهها | ||
" گل سوسن"؛ "پلی پلوئیدی"؛ "کروموزوم"؛ "روزنه" | ||
مراجع | ||
1.Adams, K.L. and Wendel, J.F. 2005. Polyploidy and genome evolution in plants. Curr. Opin. Plant Bio. 8: 2. 135-41.
2.Anderson, J.A., Mousset-Declas, C., Williams, E.G. and Taylor, N.L. 1991. An in vitro chromosome doubling method for clovers (Trifolium spp.). Genome. 34: 1-5.
3.Bargaei, S.F., Sarikhani, H., Chaei-chi, M. and Kashi, A. 2010. In vitro Polyploidy induction of Melissa officinalis L. I. J. Med. Ar. Plants.26: 3. 283-295. (In Persian)
4.Beck, S.L., Visser, G. and Dunlop, R.W. 2005. A comparison of direct (flow cytometry) and indirect (stomatal guard cell lengths and chloroplast numbers) techniques as a measure of ploidy in black wattle, Acacia mearnsii (de Wild). S. Afr. J. Bot. 71: 3. 354-358.
5.Blakeslee, A.F. and Avery, A.G.1937. Methods of inducing doublingof chromosomes in plants. J. Hered.28: 393-411.
6.Blasco, M., Badenes, M.L. and del Mar Naval, M. 2015. Colchicine-induced polyploidy in loquat (Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.). Plant Cell Tiss. Org. Cult. 120: 2. 453-461.
7.Cohen, D. and Yao, J.L. 1996. In vitro chromosome doubling of nine Zantedeschia cultivars. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 47: 43-49.
8.Dijkstra, H. and Speckmann, G.I.1980. Autotetrapliody in caraway(Carum carvi L.) for the increase of the aetheric oil content of the seed. Euphytica. 29: 89-96.
9.Emsweller, S.L. 1988. Developments in plant breeding due to the use of colchicine. Lily Yearbook of the North American Lily Society. 41: 75-85.
10.Gao, S.L., Zhu, D.N., Cai, Z.H. and Xu, D.R. 1996. Autotetraploid plants from colchicine-treated bud culture of Salvia miltiorrhiza. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 47: 1. 73-77.
11.Gotbi Ravandi, E., Dehghan, E., Estaji, A.R. and Naghdi-Badi, H. 2014. Increasing the production of valuable medicinal secondary metabolites by chromosome manipulation: Prespectives and techniques of induction and selection of polyploid plants. J. Med. Plants. 50: 2. 11-25. (In Persian)
12.Griesbach, R.J. 1990. Colchicine-induced polyploidy in Eustoma grandiflorum. Hort. Sci. 25: 1284-1286.
13.Hamill, S.D., Smith, M.K. and Dodd, W.A. 1992. In vitro Induction of banana autotetraploids by colchicine treatment of micropropagated diploids. Aust. J. Bot. 40: 887-896.
14.Heo, J.Y., Jeong, S.H., Choi, H.R. and Park, S.M. 2016. Polyploidy production in lilium leichtlinii var. maximowiczii using colchicine. J. Anim. Plant Sci.26: 4. 1111-1116.
15.Jafarkhani Kermani, M., Abdolmohammadi, M. and Hosseini, Z.S. 2016. Ploidy level of progenitors affects polyploidization and hybridized progenies in roses.1st International and 2nd National Ornamental Plants Congress. Mashhad, Iran. 188p. (In Persian)
16.Jahne, A. and Lorz, H. 1995. Cereal microspore culture. Plant Sci. 109: 1-12.
17.Lavania, U.C. 2005. Genomic and ploidy manipulation for enhanced production of phytopharmaceuticals. Plant Genet. 3: 7-170.
18.Liang, S. and Tamura, M.N. 2000. Lilium, Flora of China. Science Press, Beijing and Missouri Botanical Garden Press, St. Louis. 24: 135-149.
19.Murashige, T. and Skoog, R. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol. Plant. 15: 473-497.
20.Okazaki, K. and Hane, Y. 2005. Comparison of diploid and chimeric forms (4x/2x) of asiatic hybrid lilies (Lilium spp.) under natural and early forcing culture. N. Zeal. J. Crop Hort. Sci. 33: 261-267.
21.Omidbaigi, R., Mirzaee, M., Hassani, M.E. and Sedghi Moghadam, M.2010a. Induction and identification of polyploidy in basil (Ocimum basilicum L.) medicinal plant by colchicine treatment. Int. J. Plant Produc. 4: 2.87-98. 22.Omidbaigi, R., Yavari, S., Hassani,M.E. and Yavari, S. 2010b. Inductionof autotetraploidy in Dragonh (Dracocephalum moldavica L.) by colchicine treatments. J. Fruit Or. Plant Res. 18: 1. 23-35.
23.Otto, S.P. and Whitton, J. 2000. Polyploid incidence and evolution. Ann. Rev. Genet. 34: 37-401.
24.Park, S.M., Hiramatsu, M. and Wakana, A. 1999. Aneuploid plants derived from crosses with triploid grapes through immature seed culture and subsequent embryo culture. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 59: 2. 125-133.
25.Sarathum, S., Hegele, M., Tantiviwat, S. and Nanakorn, M. 2010. Effect of concentration and duration of colchicine treatment on polyploidy induction in Dendrobium scabrilingue L. Eur. J. Hort. Sci. 75: 3. 123-127.
26.Silva, P.A.K.X., Sidia, C.J. andMaria, H.B.Z. 2000. Induction and identification of polyploids in Cattleya intermedia Lindl. (orchidaceae) byin vitro techniques. Ciencia Rural.30: 105-111.
27.Singh, R.N. and Roy, S.K. 1988. Induced colchiploidy in Petuniahybrida. Horticulture Morphocytogenetical studies. Cytologia. 53: 3. 577-584.
28.Song, P., Kang, W. and Peffley, E.B. 1997. Chromosome doubling of Allium fistulosum × A. cepa interspecific F1 hybrids through colchicine treatment of regenerating callus. Euphytica.93: 257-262. 29.Van Holsteijn, H.M. 1994. Plant breeding of ornamental crops: Evolution to a bright future. Acta Hort. 355: 63-69.
30.Van Tuyl, J.M., Van Holsteijn, H.M. and Kwakkenbos, A.A. 1990. Research on polyploidy in interspecific hybridization of lily. Acta Hort.266: 323-329.
31.Vandehout, H., Ortiz, R., Vuylsteke, D., Swennen, R. and Bai, K.V. 1995. Effect of polyploidy on stomatal and other quantitative traits in plantain and banana hybrids. Euphytica. 83: 117-122.
32.Yetisir, H. and Sari, N. 2003. A new method for haploid muskmelon (Cucumis melo L.) dihaploidization. Sci. Hort. 98: 277-283.
33.Yuan, S., Liu, C. and Ming, J. 2016.A new lily cultivar ' dandie. Acta Hort. Sin. 43: 1-2.
34.Zahedi, A.A. 2014. The effects of colchicine on some morphological, biochemical and cytogenetic of Dracocephalum kotschyi Boiss. M.Sc. Thesis. Urmia University, Iran. 96p.
35.Zhang, Z., Dai, H., Xiao, M. andLiu, X. 2008. In vitro induction of tetraploids in phlox subulata L. Euphytica. 159: 59-65.
36.Zhang, H., Shaoy, A., Juan, H.,Zhe, L., Xiang, L., Han, B. and Ren,C. 2018. Induction, identification and characterization of polyploidy inStevia rebaudiana Bertoni. Plant Bio. 35: 81-86. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 608 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 494 |